CN2387258Y - 双封闭尾管完井管柱丢手装置 - Google Patents

Abstract

双封闭尾管完井管柱丢手装置是一种油田油(水)井完井作业中使用的尾管完井管柱丢手装置。该装置由上接头1、外壳2、密封圈3、4、9,大活塞5、中心管6、锁块7、剪切销钉10、小活塞11、下接头12和变扣丢手接箍13等组成。该装置利用锁块啮合工具与接箍,采用液压解锁。其独特的设计保证了能在完井管柱和丢手工具(固井内管柱)双封闭的条件下,实施各种注水泥固井方法,是一种安全可靠,操作方便的尾管完井管柱丢手装置。

Description

双封闭尾管完井管柱丢手装置

本实用新型涉及一种油田油(水)井完井作业中使用的尾管完井管柱丢手装置，属完井工具类。

钻井中的先期完成井、侧钻井和侧钻多底分支井等均要求用送入管柱把尾管完井管柱下到预定位置，并在其坐定后进行注水泥固井作业。在现有技术中，一般采用机械式丢手装置、水力式丢手装置和机械一水力式丢手装置进行上述完井作业，这些装置普遍存在着操作复杂，容易产生误动作和固井水泥时常进入完井管柱内等问题，影响工作的可靠性和安全性。

本实用新型的目的是提供一种双封闭尾管完井管柱丢手装置，该装置能可靠地实现尾管完井管柱的顺利下井、定位、定向、丢手及注水泥固井作业。

本实用新型的双封闭尾管完井管柱丢手装置主要包括尾管丢手机构、完井作业执行机构和双密封机构。这些机构主要由上接头、下接头、外壳、中心管、大活塞、小活塞、锁块、剪切销钉、变扣丢手接箍、钢球和密封圈等零件构成。上接头在装置的最上面，两端分别车有内外螺纹，上端的内螺纹与送入管柱相连，下端的内、外螺纹分别与中心管和外壳相连。下接头在装置的最下面，两端也分别车有螺纹，上端的内螺纹与中心管相连，下端的内螺纹与固井内管柱相连。在外壳与中心管之间的环空中装有大活塞，其安装位置由剪切销钉的外端限定。小活塞安装在中心管内其位置由剪切销钉的内端锁定。为了保证密封，大小活塞上都装有密封圈。变扣丢手接箍安装在外壳的外面，由锁块把两者啮合锁定在一起。变扣丢手接箍的上下端均加工有螺纹，上端的外螺纹与定向悬挂装置相连，下端的内螺纹则与完井管柱相连。连接各零部件的螺纹均采用具有密封性能和足够强度的锥管螺纹和套管螺纹。装置的丢手功能由大活塞、锁块、剪切销钉、外壳和变扣丢手接箍等组成的机构实现。注水泥等后序完井作业的功能由小活塞、剪切销钉和中心管等组成的机构实现。上述功能的依次执行靠投入钢球憋压完成。双封闭尾管完井管柱丢手装置的工作靠液压驱动的原理实现，下井时，丢手中的小活塞和大活塞均由强度足够的剪切销钉挡住，在井内液动压力不超过5Mpa的情况下，不会产生误动作。当投球憋压大于5MPa时，大活塞剪断销钉外端下行，其下部的挡环脱离锁块，在斜面推力的作用下锁块解锁，落入该工具的内腔，实现送入管柱与完井管柱丢手。大活塞下部的挡环下行到下接头处时，大活塞仍能封闭锁块槽，从而保证了送入管柱和固井内管柱的完全封闭。继续提高泵压到10Mpa以上，小活塞剪断销钉内端下行，完成后续作业。当固井水泥浆从井底或注水泥接头处上返时，由于变扣丢手接箍上的锁块槽是非通孔，水泥浆不能进入完井管柱内，从而实现送入管柱和完井管柱的双封闭，防止固井水泥浆进入固井内管柱和完井管柱之间的环形空间。当不使用固井内管柱时，在下接头处可接一旁通接头带空心胶塞，实现双胶塞注水泥固井施工。该装置可确保完井管柱顺利下井定位定向，保证完井管柱丢手可靠，注水泥过程中避免发生循环短路及固井后完井管柱内残留水泥塞等问题的出现。

本实用新型的双封闭尾管完井管柱丢手装置与现有技术相比具有以下的优点与效果：

1.下井顺利，解锁丢手可靠，实现了送入管柱和完井管柱的双封闭，能保证各种注水泥固井方式的实施；

2.解锁后的锁块进入工具壳体内部，保证井内无落物；

3.操作简单，固井完井后不留水泥塞。

附图1是双封闭尾管完井管柱丢手装置的结构示意图。

下面结合附图1所给出的施例对本实用新型做进一步描述。

实施例中的双封闭尾管完井管柱丢手装置由上接头1、外壳2、密封圈3、4、9、大活塞5、中心管6、锁块7、剪切销钉10、小活塞11、下接头12和变扣丢手接箍13等组成。上接头1的上端内螺纹与送入管柱相连，下接头12的下端内螺纹与固井内管柱相连，同时，上、下接头还将外壳2和中心管6连在一起。外壳2上开出对称的梯形槽，槽内安装锁块7。中心管6上开有传压孔和销孔，销孔上安装剪切销钉10。在外壳2与中心管6之间形成的环空内装有大活塞5。大活塞5端的挡环阻挡锁块7，保证装置下井时外壳2与变扣丢手接箍13处于锁定状态，挡环的位置由剪切销钉10的外端限定，工作中憋压达5Mpa时，大活塞5剪断销钉10的外端下行。中心管6的内腔装有小活塞11，小活塞11的上端制有充当球座的密封面，供工作时投入钢球(9)憋压用。当压力达10Mpa时，小活塞11剪断销钉10的内端下行。为了保证大、小活塞工作中密封，其上装有密封圈3、4、9变扣丢手接箍13的上端的外螺纹和下端的内螺纹分别与定向悬挂装置和完井套管相连，中间的梯形槽用于与锁块7啮合。

当用送入管柱将完井管柱下到预定位置定位定向坐定后，先进行投球憋压，压力达到5Mpa以时，大活塞5剪断销钉10的外侧端带动其下部的锁块挡环下行到下接头12上，锁块在管柱斜向力的作用下滑工具体内解锁，实现送入与完井管柱的丢手。解锁后的大活塞5没外壳2上的锁块槽，故工具仍保持封闭状态，当继续提高泵压至10Mpa以上时，小活塞剪断销钉10的内侧端而下行。进行注水泥固井作业，被剪断的销钉10的中间部分留在孔眼内，因此，固井内管柱仍能保持封闭，不会与环空串通。由于下井时，完井管柱与丢手工具刚性机械啮合，具有足够的结合强度。保证完井管柱能上下活动和转动。另外因为非通孔，故能保证上返水泥浆不会由此进入两管柱之间的环空。无论完井管柱内是否使用固井内管柱，该装置均能实现先丢手后注水泥固井作业；均能在丢手后保持固井内管柱和完井管柱的双封闭，均可在注水泥中实现碰压要求。

Claims (2)

1.一种双封闭尾管完井管柱丢手装置，由尾管丢手机构，完井执行机构和双密封机构等组成，其特征在于：该装置包括上接头(1)、外壳(2)、密封圈(3)、(4)、(9)、大活塞(5)、中心管(6)、锁块(7)、剪切销钉(10)、小活塞(11)、下接头(12)变扣丢手接箍(13)和钢球(8)等零部件构成，上接头(1)上端的内螺纹与送入管柱相连，下端的内、外螺纹分别与中心管(6)和外壳(2)相连，下接头(12)上端的内螺纹与中心管(6)相连下端的内螺纹与固井内管柱相连，在外壳(2)与中心管(6)之间的环空中装有大活塞(5)，其安装位置由剪断销钉(10)的外端限定，外壳(2)上还开出对称的梯形槽，槽内安装锁块(7)，小活塞(11)安装在中心管(6)内，其位置由剪切销钉(10)的内端锁定，大、小活塞上装有密封圈(3)、(4)、(9)、变扣丢手接箍(13)上端的外螺纹与定向悬挂装置相连，下端的内螺纹则与完井管柱相连，钢球(8)工作时投入管柱憋压。

2.根据权利要求2所述的双封闭尾管完井管柱丢手装置，其特征在于：该装置中采用同一个高强度剪切销钉(10)限制大、小活塞的位置及工作，采用双向斜面结构的锁块(7)进行啮合和解锁。

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